連関資料 :: 実験
資料:324件
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東工大:物理学実験 「放射線3,4」
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シンチレータを用いた放射線の測定の原理を学び、実際に NaI シンチレータを用いて 線及び 線
のエネルギースペクトルの測定を行う。また、シンチレータと線源の間に遮蔽物を設置し、物質との相
互作用により放射線の数及びエネルギーがどのように変化するのを実験により観察する。
2.1
まず始めに、 線の相互作用について簡単にまとめておく。 線と物質の相互作用は、大きく分けて
次の3種類である。
1. 光電効果
2. Compton効果
3. 電子対生成
上から順に説明していく事にする。
(1) 光電効果 エネルギー EP の 線に対し、EP EB(EB は電子の束縛エネルギー)の電子がたたき
出される。シンチレータ中においてはこのたたき出された電子のほとんどはエネルギーを失って止まる。
EB に相当するエネルギーは特性 X 線などとして放出されるが、エネルギーが低いのでこれらもほぼ吸
収される。すなわち EP に比例したパルスが得られる。
(2)Compton 効果 Compton 散乱により電子が運動エネルギーとして受け取るエネルギーは、衝突前
の 線の進行方向を軸として散乱された光子の
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実験
電子
エネルギー
運動
測定
変化
原理
スペクトル
波長
増幅
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東工大:物理学実験 「放射線5,6」
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半導体を用いた放射線の計測を行い、それを通じて検出器の性質を確かめる。またプリアンプや整形
アンプを通した波形を観察する事によって、得られる結果に対して考察を与える。
今回放射線の計測に用いたのは、半導体検出器と呼ばれる検出器である。半導体検出器より得られた
信号は、プリアンプおよび整形アンプを経て PCでそのエネルギーごとにカウントされる。以下に、検
出器および回路の概要を述べる。
2.1
半導体検出器は、電子をキャリアとする N 型半導体および P型半導体が用いられる。これらの半導体
を薄い皮膜を挟み接合したものを PN 接合と呼ぶ。PN 接合の付近では、正孔と電子が結合し、キャリ
アが不足した状態が発生する。このような状態は PN 接合の付近で層状に見られ、空乏層とよばれる。
このような PN 接合した半導体に電圧をかけると、電圧の向きにより電流が流れる場合と流れない場
合がある:
順方向バイアス P型半導体の側にプラスの電圧をかける場合、これを順方向バイアスをかけるという。
この時、N 型半導体へは電子、P 型半導体へは正孔が注入されることになる。
逆方向バイアス P型半導体
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実験
電子
エネルギー
半導体
回路
測定
変化
波形
グラフ
時間
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東工大:物理学実験 「アナログ回路」
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1 実験の目的
オペアンプを用いた回路を作成し、その動作を確かめる。またオペアンプを用いた安定期及びボル
テージフォロワ、減算器を作成することでオペアンプの実用的な使い方を学ぶ。
2 実験の原理
今回の実験では、オペアンプを用いた。オペアンプの性質を次に示す。オペアンプは非反転入力と反
転入力、そして一つの出力を備えた演算回路素子である。オペアンプは図 1 のような回路記号で表され、
出力電圧 Eout は非反転入力 E+ と反転入力 E− により次の式で与えられる。図中では出力電圧がピン
番号 1、反転入力がピン番号 2、非反転入力がピン番号 3 で与えられている。
Eout = (E+ E−) (1)
ここで は増幅率である。理想的なオペアンプでは次のような条件が満たされているとする。
1. 入力インピーダンスが無限大
2. 出力インピーダンスが 0
3. 増幅率 が無限大
実在のオペアンプではこれらの条件は満たされていないが、満たされているものとしてその動作を論じ
ることができる。1 が満たされているときの動作は具体的には次のとおりである。
E+ = E− のとき Eout =
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実験
回路
オペアンプ
増幅
原理
理想
抵抗
波形
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RT-PCRによる遺伝子発現解析実験
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RT-PCRによる遺伝子発現解析実験
実験日 7月12日
目的 暗所に順応させたタバコと、短時間の光照射を行ったタバコを用い、光によって転写レベルで発現誘導を受ける葉緑体遺伝子(psbD)のmRNAの変動を測定する
原理
RT-PCR : 遺伝子発現を調べる実験で、目的遺伝子の発現量が少ないとき、調整できるRNA量に限界があるときは、PT-PCRが威力を発揮する。RT-PCRはRNAを逆転者反応によりcDNAにし、これに対してPCRを行うものである。
psbD遺伝子 : 光合成の光化学系IIの反応中心タンパク質D2をコードする葉緑体遺伝子。青色光・近紫外光で特異的な発現誘導を受ける。psbD上流の光応答プロモーター(psbD LRP)が光による活性化を受ける。
実験材料
実験1
3日間暗処理を行ったタバコ(D),暗処理後4時間の光照射処理を行ったタバコ(L)
TRIzol(酸性フェノール,タンパク質変性剤) 500μl
クロロフォルム 100μl
イソプロパノール 250μl
75%エタノール 500μl
DW
実験2
RT反応液 9μl
MgCL2 5ml
10XRT buffer x1
dNTP 1mM
Rnase Inhibitor 1U/μl
AMV 逆転写酵素 0.25 U/μl
Random 9 primer 2.5μM
RNA sample 0.2μg
RNA(0.2μg/μl) 1μl
PCR反応液 40μl
5X PCR buffer x1
Ex Taq 1.25U/μl
PsbD 上流primer 0.2μM
PsbD下流 primer 0.2μM
実験3
6x loading buffer 2μl
1%アガロースゲル
実験4
・RNA loading buffer 6μl
実験方法
実験1 RNAの抽出
3日間暗処理を行ったタバコ(D)、および暗処理後4時間の光照射処理を行ったタバコ(L)をもちいた。
約100mgのタバコ葉をエッペンチューブに入れた。
直ちに500μlのTRIzolを加え、ペッセルで完全にすりつぶした。
室温で5分間静置した。
100μlのクロロフォルムを加え、15秒間手で振ってよく攪拌した。室温に2-3分間静置した。
12000xg、4℃で10分間遠心分離した。
300μlの上澄み液を別のクリーンなエッペンチューブに移した。
250μlのイソプロパノールを加え、混合した。
10分間室温で静置した。
12000xg、4℃で10分間遠心分離した。
上澄み液をピペットマンで完全に吸い取った。この時、沈殿を吸わないように注意した。
RNAの沈殿に500μlの75%エタノールを加え、エッペンチューブを軽く傾けて内壁を洗った。激しく攪拌してはいけない。
12000xg、4℃で5分間遠心分離し、上澄みを吸い取った。
5分間風乾した。
50μlのDWに溶解した。使用するまで、氷上に静置した。
サンプルを2μl取り、98μlの水で100倍希釈し、紫外線吸収を測定した(230,260,280nm)。
実験2 RT-PCR反応
各自のRNAサンプルを0.2μg /μlに希釈した。
PCRチューブにRT反応液9μlを入れた。
0.2μg /μlのRNAを1μl加えた。
反応液をピペットマンを使い静かに混合した。
スピンダウンをした。
PCR装置にセットした。
次の条件で逆転写反応を行った。
30℃ 10min
55℃ 25min
99℃ 5min
5℃ 5min
逆転写反応が終わったら、PCRチューブを氷上に置き、スピンダウン
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レポート
理工学
RT-PCR
遺伝子発現
タバコ
葉緑体遺伝子
mRNA
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乳酸脱水素酵素を用いた実験
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酵素実験2
目的
酵素反応には第9章の基質濃度と反応速度のほかに、反応液中の温度やpHにより反応の仕方が異なる性質がある。この実験では、乳酸脱水素酵素を用いて、酵素反応の温度および、pHの影響と補酵素の重要性を理解する。
結果
実験1 温度と補酵素の影響
補酵素あり 補酵素なし 反応条件 ①4℃ ②37℃ ③70℃ ④4℃ ⑤37℃ ⑥70℃ 吸光度 1.1549 0.6990 1.6990 1.4949 1.53785 1.53785
実験2 pH依存性
pH ⑦9.4 ⑧7.4 ⑨4.4 1.3209 0.62895 1.40905
考察
実験1:温度と補酵素
酵素反応の温度を、4、37、70℃に設定し、反応終了後のピルビン酸(生成物)の吸光度を温度に対してプロットすると、グラフは釣鐘を逆さにした形になった。すなわち、吸光度は温度の上昇に従って減少し、37℃のときが最も低く、70℃でまた増加した。これは、37℃のときが、最もピルビン酸の変化が多いことを示しており、このとき酵素活性が最も高く、至適温度が存在することがわかる。
NADH(補酵素)を加えずに実験した方の吸光度
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レポート
農学
酵素
解糖
補酵素
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新しくなった
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